京城刑警李慧炎（段奕宏 饰）因一起绑架案，来到东北小城双塔，机缘巧合下，与前来寻找父亲被杀真相的入殓师周游（大鹏 饰）相识。二人意外卷入一宗横跨二十六年的恩怨纠葛……
夜幕收起，白日笼罩。在一座矗立北方的冻土之城，十二个日夜，向观众揭示一个关于人性的秘密。“双探”于冰冻之 寒下的人性涅槃重生……
段奕宏 饰 李慧炎
大鹏 饰 周游
曾美慧孜 饰 乌娜吉
郑楚一 饰 白石舟
张国强 饰 任邢军
邢佳栋 饰 雷公
刘威葳 饰 韩冰
申琦 饰 邱林、小邱
出品人 孙忠怀、李威
制作人 齐帅（总制片人）、肖乾操（总制片人）、陈蕾（制片人）、刘倍贝（制片人）、陈颖（制片人）、余亚莲（制片人）、陈宏（制片人）、蔡敏（联合制片人）、李萌（联合制片人）、孙剑芳（执行制片人）、魏慕轩（执行制片人）、张华睿（执行制片人）、吴雪莹（执行制片人）、鄂祖欣（执行制片人）
1991年春，双塔市仍沉浸在冬日里，这是一个地处偏远靠近边境的北方城市，密林和寒冷是它的代名词。幼时的周游亲眼目睹了自己母亲被害一幕，转天父亲周平原便带周游离开双塔定居在北京，因为幼年发生的事情，周游一直跟父亲的关系不亲近，长大后，周游放弃父亲为他准备的在医院的工作，选择在殡仪馆做一名入殓师，同时他还兼职半个法医。睡在女尸隔壁床的周游被电话吵醒，助手小侯叫他起来去拉一具尸体。周游到死者家发现家属提供的死亡证明是伪造的，他还发现死者身上有外伤致死的痕迹，遂报警，接警的李慧炎第一次与周游见面。刑警李慧炎带着儿子李根生活，为了装一个室内卫生间，他把四合院门口刨了一个下水沟，为此居委会和邻居没少找他，可每次李慧炎都只能敷衍应对。给李慧炎做这个工程的工人捐款逃跑，拮据的李慧炎又没钱再雇人施工，但他又不愿意就此作罢。李慧炎找同事借钱，可大家都不富裕，并没有余钱借他。小学生李根有一个要好的女同学范晓媛，俩人虽然经常互损，但友谊并不受到影响。这天学校安排完体检之后，范晓媛跟李根一起吃街边的涮串，略显倔强的两人抱怨父母管得太严。饭后两人结伴回家的路上，心思细腻的范晓媛总觉得有人跟踪自己，果然身后有人叫范晓媛的名字，两人转身看见的是一个戴着狼人毛绒面具的男人，这男人二话不说扛起范晓媛就走，李根呆楞在一旁，眼看着范晓媛被塞进一辆白色的面包车。面包车还没离开视线，李慧炎正好在回家的路上碰见了李根，李根告诉李慧炎此事，李慧炎蹬着自行车就追了出去。虽然李慧炎一路疾驰，但最终还是没能追上面包车。面包车上的范晓媛挣扎不过，被绑匪困住手脚。这两年绑匪一个长发一个短发，再此之前，两人伙同另外两人接下了绑架范晓媛的活。一个男人在一间密室里输血，他叫嚷着要吃肉，还询问孩子什么时候能来。周平原叫周游回家吃饭时有提出让周游到医院工作，十分不耐烦的周游表示自己晚上很忙不知道几点能够回家。果然周游确实忙到很晚，独自一人在家的周平原听起了黑胶唱片，在贝多芬的演奏曲的掩映下有一个男人偷偷潜入了周平原家，他勒住周平原的脖子给周平原注射了一管药物，随后周平原停止了挣扎。即将下班的周游准备回家，助手让他在下班前再出一次任务，周游来到任务现场发现这次抬的尸体竟然是自己的父亲，周游没有表露出自己的情绪，他只默默的将尸体背到了车上。范晓媛的父母经营着一家早餐店，家中独女范晓媛被绑架后两人找到李慧炎，他们拿着钱请求李慧炎一定要救回女儿，李慧炎没有收钱，他表示自己会尽到一名警察的职责把范晓媛带回来。根据车牌照，警方锁定了一个废弃的暖瓶厂，此时两名绑匪正带着范晓媛再此处休息。警车的灯光让两人心生警惕，熟悉路况的绑匪带着范晓媛且战且退，借着月色的掩护，凶悍的绑匪击伤了刑警队长和一名警员。就在李慧炎要抓住一名绑匪的时候，另一名绑匪在李慧炎身后打晕了他。醒来的李慧炎看见被急救车带走的同事，而绑匪带着范晓媛再次逃脱。杀死周平原的凶手坐上了开往双塔的大客，绑架范晓媛的绑匪在高速公路入口骗得了一辆载满活鸡的箱货。警方在暖瓶厂内找到了被遗弃的面包车，根据车里的真实拍照发现面包车来自于双塔市。交警接到通知后立刻在沿途设卡，箱货自然没能逃脱，只是长发绑匪在车厢内紧紧的捂住了范晓媛的嘴，再加上鸡鸣声音嘈杂，最后箱货成功驶离。
周游配合警方调查案件，具周游介绍，作为退休人员的周平原并无不良嗜好和不良来往对象，只是平时喜欢听一些莫扎特，柴可夫斯基的交响乐，既没财物又没仇家，出入的场所跟一般的退休老人一样。警方对两人的父子关系很好奇，周游表示自己已经有半年没回家了，周平原管的太多，所以自己才不愿意回家。周游觉得如果自己早点回家，那么周平原就不会被害，为此周游默默隐忍着自己的愧疚之情。刑警队长和一名警员受伤入院，李慧炎临危受命负责绑架案，队长叮嘱李慧炎注意安全，比较这次的绑匪实在太凶悍了，同事小黄和另一名警员一同跟他进行调查。李慧炎担心自己离开后李根没人照顾，但他又看见了在办公室外面苦苦等待的范晓媛父母。无法置之不理的李慧炎给李根包了很多饺子后便踏上了追往双塔的路，其实李根嘴上不说，但他也很担心范晓媛的安危。警方告知周游，周平原的死因是被注射了剧毒物质氰化物，周游给周平原举办葬礼后，回家收拾东西。周游发现自己的毕业照上有一个碑文拓写的复印件，这个碑文就来自于双塔市。周游翻找周平原的东西时看见了一张照片，照片上年轻的周平原跟另一个年轻人举着一面锦旗，锦旗上写着救火英雄四个大字，周游回忆起自己小时候看到照片后兴奋的叫周平原为救火英雄，但周平原不仅没有高兴，他还狠狠的打了周游一个耳光。自此周游决定回到老家双塔市，寻找母亲当年被害的真相，还原父亲被杀的原因，他坐在理发店里开始计划自己的行动。长发绑匪在暖瓶厂被枪打中腹部，趁他换药的时候，聪明的范晓媛求两名绑匪放过自己，而且表示她家也很钱，可以出数量可观的赎金。虽然范晓媛一再哀求绑匪，铁石心肠的绑匪仍旧继续驾驶着箱货开往双塔。绑匪打不通同伙的电话担心有诈，为此他们离开告诉，选择走林子到达双塔，同时告知同伙在护林站里见面。先一步到达双塔收费住的李慧炎对过往车辆展开排查，乘坐客车到双塔的凶手在警察检查前离开大客，他步行进入林子。绑架犯同伙借护林站休息，这里的护林员竟是位姑娘，护林姑娘刚刚在房屋四周放置了捕兽夹，她豪爽的让两人进屋休息，随后她一人开车来到瞭望塔查看林子的情况。已经被白雪覆盖的林子一片苍茫，零下十九度的温度让刚刚下飞机就到林子里寻找南塔的周游很不适应。护林姑娘告知他，南塔早就没了，眼瞧着大雪封山，护林姑娘让周游乘自己的车一同离开。入夜前，四名绑匪在护林站成功碰面，他们知道北京的公安已经达到了双塔市，狡猾的绑匪开始注意四周的情况。在高速路口没能有所发现的李慧炎也想到了护林站，在护林站前，他们看到了一辆新开进山的车子，因为那车上没有落雪，说明停的时间并不长。李慧炎跟两名警员决定抹黑行动，打绑匪一个猝不及防。然而当他们趁着夜色准备强攻的时候却遭到了彪悍的绑匪的激烈反抗。
借着夜色的掩护，李慧炎三人来到护林站门外，打头阵的小黄被隔着门板的一枪掀翻在地，屋内的灯随即熄灭。黑暗中只有月光在白雪的反射下微微可见人影，四名绑匪与李慧炎等人展开了殊死搏斗，从枪战到肉搏，两名来接头的绑匪李文峰和李武峰被当场击毙，实施绑架的绑匪之一那海趁乱开车带着范晓媛逃离，本就受伤的那海又遭此围剿，伤势更加严重的情况下他在雪地驾驶汽车时发生意外，范晓媛趁机逃离。范晓媛在雪地中国艰难跋涉不敢停下，即便寒冷已经侵蚀她的身体和神经，但身后追来的那海更加让她害怕。绑匪中的另一人巴尔思也逃出了护林站，他向着雪原深处走去，即为了寻找那海跟范晓媛，也为了逃离李慧炎的追捕。李慧炎的两个战友受伤，他只能单独行动，在没过膝盖的大雪中艰难跋涉，他的耳边总能响起范晓媛的求救声。杀害周平原的凶手白石舟也在林子里行走，他不慎被护林姑娘乌娜吉放置的捕兽夹夹中右腿，这一幕被范晓媛看见，此时的范晓媛已经逃离了那海和巴尔思的控制，在如此大的林场又遭遇了这样的寒冷大雪，漫无目的的范晓媛决定跟白石舟同行。寻找无果的情况下，李慧炎发现自己也将陷入失去意识的境地，他果断来到去往护林站的路上。躺在雪地中的李慧炎等到了从瞭望塔回来的乌娜吉和周游，看到人后，李慧炎失去了意识。乌娜吉和周游清理了护林站后，周游给李慧炎三人处理了伤口，醒来的李慧炎发现周游竟然也在双塔，他询问周游此行的目的，不愿具实以告的周游说自己是来旅游的。当地警方的增援来到护林站并进行了调查取证，随后李慧炎乘车赶往双塔市公安局，已经是范晓媛被绑架的第三天了，范晓媛的父母向李慧炎询问情况，还没找到范晓媛的李慧炎着急赶到市局了解情况，开车的警察小邱表示还有很长的一段路才能到市内。周游和乌娜吉也被要求到警局做笔录，路上，乌娜吉边开车边跟周游聊天，周游得知乌娜吉从小就在林场长大，对林场有特殊感情的她才选择做一名护林员的。周游告知乌娜吉，自己做的是关于化妆方面的工作，乌娜吉向他请教化妆技巧，等到周游实话实说的时候，乌娜吉觉得又可气又好笑。跟白石舟走了很久后，范晓媛终于来到了白石舟在林场的落脚点，范晓媛向白石舟表达了自己的善意，她甚至分给白石舟一块母亲给的大白兔奶糖。并不愿多管闲事的白石舟没有理睬范晓媛，更对她递出的奶糖不屑一顾，已经冻得僵硬的范晓媛只好自己默默地烤着活。那海和巴尔思找了大半宿也没见范晓媛踪迹，此时那海的伤口又开始渗血，巴尔思劝那海放弃这单生意，那海不肯放弃，他觉得一个小女孩从自己手中逃走让自己很没面子。心意已决的巴尔思抬脚就走，独木难支的那海只能妥协。两人在下山的路上看见了白石舟落脚的窝棚，到窝棚里取暖时，两人顺便向白石舟打听是否看见过穿着红色外套的范晓媛，此时白石舟正在处理自己腿上的伤口，缓了一口气的白石舟说见过这样的女孩。
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